请问纳米科技的发展与应用是什么?(不仅仅局限于生活中)
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/09/25 23:24:21
请问纳米科技的发展与应用是什么?(不仅仅局限于生活中)
是一门应用科学,其目的在于研究于纳米规模时,物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用.纳米科技是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类,美国的国家纳米科技启动计划(National Nanotechnology Initiative)将其定义为“1至100纳米尺寸尤其是现存科技在纳米规模时的延伸”.纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合,并且被表面效应所掌控,如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等,而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉.举个例子,当表面积对体积的比例剧烈地增大时,开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性.
微小性的持续探究以使得新的工具诞生,如原子力显微镜和扫描隧道显微镜等.结合如电子束微影之类的精确程序,这些设备将使我们可以精密地运作并生成纳米结构.纳米材质,不论是由上至下制成(将块材缩至纳米尺度,主要方法是从块材开始通过切割、蚀刻、研磨等办法得到尽可能小的形状(比如超精度加工,难度在于得到的微小结构必须精确).或由下至上制成(由一颗颗原子或分子来组成较大的结构,主要办法有化学合成,自组装(self assembly)和定点组装(positional assembly).难度在于宏观上要达到高效稳定的质量,都不只是进一步的微小化而已.物体内电子的能量量子化也开始对材质的性质有影响,称为量子尺度效应,描述物质内电子在尺度剧减后的物理性质.这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的,但它确实在纳米尺度时占了很重要的地位.物质在纳米尺度时,会和它们在巨观时有很大的不同,例如:不透明的物质会变成透明的(铜)、惰性的物质变成可以当催化剂(铂)、稳定的物质变得易燃(铝)、固体在室温下变成了液体(金)、绝缘体变成了导体(硅).
纳米科技的神奇来自于其在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象,并因此可能可以有许多重要的应用和制造许多有趣的材质.
微小性的持续探究以使得新的工具诞生,如原子力显微镜和扫描隧道显微镜等.结合如电子束微影之类的精确程序,这些设备将使我们可以精密地运作并生成纳米结构.纳米材质,不论是由上至下制成(将块材缩至纳米尺度,主要方法是从块材开始通过切割、蚀刻、研磨等办法得到尽可能小的形状(比如超精度加工,难度在于得到的微小结构必须精确).或由下至上制成(由一颗颗原子或分子来组成较大的结构,主要办法有化学合成,自组装(self assembly)和定点组装(positional assembly).难度在于宏观上要达到高效稳定的质量,都不只是进一步的微小化而已.物体内电子的能量量子化也开始对材质的性质有影响,称为量子尺度效应,描述物质内电子在尺度剧减后的物理性质.这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的,但它确实在纳米尺度时占了很重要的地位.物质在纳米尺度时,会和它们在巨观时有很大的不同,例如:不透明的物质会变成透明的(铜)、惰性的物质变成可以当催化剂(铂)、稳定的物质变得易燃(铝)、固体在室温下变成了液体(金)、绝缘体变成了导体(硅).
纳米科技的神奇来自于其在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象,并因此可能可以有许多重要的应用和制造许多有趣的材质.
请问纳米科技的发展与应用是什么?(不仅仅局限于生活中)
什么是纳米科技?在现在生活中有什么应用?
纳米科技在生活中的应用举例
纳米科技的最终目标是什么?
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